| 一、電解液水分的測(cè)試方法 |
| 1 方法提要 |
| 試劑溶液是由占優(yōu)勢(shì)的碘和充有二氧化硫的吡啶、甲醇等混合而成。卡爾--菲休試劑同水的反應(yīng)原理是：基于有水時(shí)，碘被二氧化硫還原，在吡啶和甲醇存在的情況下，生成氫碘酸吡啶和甲基硫酸氫吡啶。反應(yīng)式為： |
| H20+I2+SO2+3C5H5N → 2C5H5N·HI+C5H5N·SO3 ………(1) |
| C5H5N·SO3+CH3OH? → C5H5N·HSO4CH3? ………(2) |
| 在電解過程中,電極反應(yīng)如下： |
| 陽極：2I-?- 2e →I2? ……………………(3) |
| 陰極：2H++2e→H2↑…………………(4) |
| 陽極產(chǎn)生的碘又與水反應(yīng)生成氫碘酸，直至全部水分反應(yīng)完畢為止，反應(yīng)終點(diǎn)用一對(duì)鉑電極所組成的檢測(cè)單元指示。依據(jù)法拉第電解定律可知, 參加反應(yīng)的碘的分子數(shù)等于水的分子數(shù)，同電荷量成正比例關(guān)系。水量與電荷量有如下等式成立： |
| W=Q/10.722? …………………………（5） |
| 式中：W -- 樣品中水分含量 ? 單位：微克 |
| Q -- 電解量 ? ? 單位：毫庫侖 |
| 2 儀器與試劑 |
| 儀器：庫倫法微量水分測(cè)定儀、分析天平、10mL注射器 |
| 試劑：卡爾--菲休試劑 |
| 3 分析步驟 |
| 打開電源，開機(jī)并檢查庫侖法微量水分測(cè)定儀主機(jī)中的狀態(tài)，當(dāng)狀態(tài)在40~45時(shí)，將用10mL的注射器取好的待測(cè)電解液，用干凈的抹布擦干注射器，排除空氣后于分析天平稱量，重量為m1，迅速轉(zhuǎn)移注射器，在庫侖法微量水分測(cè)定儀主機(jī)中按進(jìn)樣選項(xiàng)，滴定池中注射1mL電解液，注射完后，再一次稱量重量為m2，待主機(jī)屏幕上提示后，分別輸入m1和m2的重量，記下測(cè)量結(jié)果。 |
| 4 計(jì)算 |
| 庫倫微量法測(cè)定儀主機(jī)屏幕上直接生成。 |
| 5 注意事項(xiàng)： |
| 5.1、檢查庫倫法微量水分測(cè)定儀的狀態(tài)是否在40~45，如果不在此狀態(tài)中，要用0.5μ L的注射器進(jìn)行調(diào)試。 |
| 5.2、做好保護(hù)措施，防止待測(cè)液體直接接觸皮膚，不小心接觸皮膚后，要用清水及時(shí)沖洗。 |
| 二、電解液密度的測(cè)試方法 |
| 1 方法提要 |
| 通過物體振蕩法測(cè)量密度。密度與U形振蕩管有如下函數(shù)關(guān)系，測(cè)得待測(cè)樣品的振蕩周期T可計(jì)算得密度值： |
| ρ=AT2+B |
| 其中，T為測(cè)量溫度，A和B為常數(shù)，它由測(cè)量管的彈性、結(jié)構(gòu)和質(zhì)量決定，隨測(cè)量管的不同而不同，可通過兩種已知密度的標(biāo)準(zhǔn)樣（如空氣和水）來計(jì)算得到。 |
| 2 儀器與試劑 |
| 儀器：電導(dǎo)率儀、10ml注射器? |
| 試劑：無水乙醇 |
| 3?分析步驟 |
| 3.1開機(jī)檢查：檢查電源是否接好，檢查硅膠中顏色的變化。 |
| 3.2開機(jī)準(zhǔn)備：按下“POWER”鍵，待儀器顯示溫度穩(wěn)定后，儀器將進(jìn)入上次關(guān)機(jī)時(shí)的工作狀態(tài)。 |
| 3.3 運(yùn)行：待儀器溫度不在閃爍時(shí)，即可把樣品用10ml注射器注入密度儀中，出樣口要有樣品流出，然后按下“Meas.”鍵，即可進(jìn)行測(cè)量，等待顯示“Result”即可讀數(shù)。 |
| 3.4測(cè)量結(jié)束后，及時(shí)用無水乙醇清洗進(jìn)樣口，用無水乙醇清洗以后拔下注射器，然后接吹氣管，按下“Pump”鍵，待D=0.001時(shí)，按下“Reset”鍵。按“POWER”即關(guān)機(jī)，拔下電源開關(guān)。 |
| 4 計(jì)算 |
| 儀器自動(dòng)生成。 |
| 5 注意事項(xiàng)： |
| ?5.1如果是首次使用密度儀要進(jìn)行相應(yīng)的校正，校正時(shí)接上吹氣管，按下Pump鍵吹干使D=0.001時(shí)，按下Reset鍵，再連按兩次Calib.鍵出現(xiàn)空氣（CalibAir)校正，然后出現(xiàn)水（SetWater)校正，水從一邊打進(jìn)去從另一邊出來，直至出現(xiàn)CalibOK時(shí)，校正完畢，以后要每隔3個(gè)月或6個(gè)月校正一次。 |
| ?5.2 測(cè)試時(shí)，待測(cè)試樣品要從進(jìn)樣口一邊進(jìn)入，從另一邊要流出來無氣泡，說明密度儀內(nèi)置“U”形管已充滿樣品。 |
| 三、電解液電導(dǎo)率的測(cè)試方法 |
| 1 方法提要 |
| 根據(jù)歐姆定律，一個(gè)截面積為A，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)體，其縱向電阻為：R=ΡL/A 。式中Ρ的導(dǎo)體的電阻率，其大小與導(dǎo)體的性質(zhì)、溫度等有關(guān)。電導(dǎo)率（K值）是電阻率的倒數(shù)l/Ρ。 |
| 水溶液依靠其中帶電離子的移動(dòng)傳導(dǎo)電流，因此水溶液的K值與其所含帶電離子（雜質(zhì)）數(shù)量有關(guān)。水溶液K值的測(cè)量需利用一對(duì)相互平行、截面積和間距已知的電極，一般稱為電導(dǎo)測(cè)量電極，簡(jiǎn)稱電導(dǎo)電極。當(dāng)電導(dǎo)電極浸入溶液時(shí)，在兩電極間的水溶液構(gòu)成傳導(dǎo)電流的導(dǎo)體。設(shè)電極的有效截面積為A，間距為L(zhǎng)，兩電極間水溶液的電阻為R。根據(jù)K值的定義，溶液的K值可簡(jiǎn)單地由下式算出：K=l/Ρ×(L/A)×l/R=Q/R ?。 |
| 2 儀器與試劑 |
| 儀器：電導(dǎo)率測(cè)試儀、濾紙 |
| 試劑：蒸餾水 |
| 3 分析步驟 |
| 3.1開機(jī)準(zhǔn)備：檢查電源是否接好，電極連接是否正確，檢查溫度傳感器、電極是否干凈、完好。 |
| 3.2運(yùn)行：按下“ON/OFF”鍵，待儀器顯示穩(wěn)定后，儀器將進(jìn)入工作狀態(tài)。將測(cè)量電極、溫度感應(yīng)器裝上，當(dāng)溫度達(dá)到25℃后，將測(cè)量電極和溫度感應(yīng)器插入待測(cè)樣品中，溫度感應(yīng)器懸空靜止，測(cè)量電極懸空順時(shí)針緩慢攪動(dòng)待測(cè)液體，待測(cè)試數(shù)據(jù)穩(wěn)定后記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 |
| 3.3關(guān)機(jī)：測(cè)量結(jié)束后，清潔電極及溫度傳感器（必要時(shí)用無水乙醇清洗）。按“ON/OFF”鍵關(guān)機(jī)，拔下電源開關(guān)。 |
| 4 計(jì)算 |
| 儀器自動(dòng)生成 |
| 5注意事項(xiàng)： |
| ?5.1測(cè)試時(shí)，電極鉑黑要完全浸入溶液中。 |
| ?5.2如果儀器顯示“溢出”，則說明所測(cè)值超出儀器的測(cè)量范圍，此時(shí)應(yīng)該馬上關(guān)機(jī)，并換用電極常數(shù)更大的電極。 |
| ?5.3電導(dǎo)率超過3000μS/cm時(shí)，為確保測(cè)量的精度，最好使用DJS-1C型鉑黑電極進(jìn)行測(cè)量。 |
| 四、電解液中游離酸的測(cè)試方法 |
| 1 方法提要 |
| 將電解液溶解在冰水中，用0.0100mol/L的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溴百里香酚蘭指示劑變藍(lán)色即為終點(diǎn)。反應(yīng)方程式如下： |
| H++OH-=H2O |
| 2 儀器與試劑 |
| 儀器：100mL量筒1支、250mL錐形瓶1只、10mL移液管、25mL滴定管 |
| 試劑：1% 溴百里香酚蘭指劑示劑、0.01 mol.L-1?NaOH溶液、去離子水、冰塊 |
| 3 分析步驟 |
| 3.1量筒量取40mL去離子水放入錐形瓶中 |
| 3.2將冰塊敲碎放入裝有去離子水的錐形瓶中 |
| 3.3向錐形瓶中加入3～5滴1%的酚蘭指示劑，搖勻，溶液呈黃色 |
| 3.4向錐形瓶中加入1～2滴0.01 mol.L-1?NaOH溶液，邊加邊搖勻，至溶液由黃色變?yōu)樗{(lán)色 |
| 3.5用25mL移液管移取30mL待測(cè)電解液，加搖邊加入錐形瓶?jī)?nèi)，溶液由由藍(lán)色變?yōu)辄S色 |
| 3.6用0.01 mol.L-1?NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液快速滴定此電解液，加滴邊搖動(dòng)，直至溶液由黃色變?yōu)樗{(lán)色即為終點(diǎn)，停止滴加NaOH溶液，讀數(shù)，記錄NaOH溶液的用量V(NaOH) |
| 4 計(jì)算： |
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| ?式中： |
| ?W----電解液游離酸的含量（以HF計(jì)），ppm； |
| C-----氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L； |
| M-----HF的摩爾質(zhì)量，20.0g/mol； |
| ρ----電解液的密度，g/mL。 |
| 5 注意事項(xiàng)： |
| 在測(cè)試的整個(gè)過程中，冰塊的量保證冰塊不會(huì)完全融化或水溫控制在2℃以下為宜。 |
| 五、電解液中鐵含量的測(cè)定 |
| 1 方法提要 |
| 鄰菲啰啉法：在PH=2條件下，用還原劑鹽酸羥胺將Fe3+還原成Fe2+，在PH=2～9時(shí)，F(xiàn)e2+可與鄰菲啰啉生成紅色絡(luò)合物，用比色管比色。 |
| 反應(yīng)方程式如下： |
| 4 Fe3++2NH2OH═4 Fe2++N2O+H2O+4H+ |
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| 2 儀器與試劑 |
| 儀器：分析天平，恒溫水浴槽，50mL比色管，pH試紙。 |
| 試劑：鹽酸4M；鹽酸羥胺溶液 ?10%；鄰菲啰啉 0.2%；Fe標(biāo)準(zhǔn)溶液1ppm；HAc-NaAc緩沖溶液 PH=4.5；氨水 10%。 |
| 3 分析步驟 |
| ?3.1標(biāo)準(zhǔn)管制備：準(zhǔn)確吸取1mL Fe標(biāo)準(zhǔn)溶液置于50mL潔凈的比色管中，加20mL純水，搖勻，先用鹽酸或氨水調(diào)pH=2（用pH試紙測(cè)），然后加入7.5mL鹽酸羥胺溶液，并在80℃水浴中加熱10分鐘，取出后冷卻至室溫，再加入HAc-NaAc緩沖溶液10mL及5mL鄰菲啰啉溶液，用純水稀釋到50mL刻度，搖勻，靜置10分鐘。 |
| 3.2樣品管制備：稱取鋰離子電池電解液樣品1g（準(zhǔn)至0.01g）置于50mL潔凈的比色管中，加20mL純水將樣品溶解，搖勻，先用鹽酸或氨水調(diào)PH=2（用pH試紙測(cè)），然后加入7.5mL鹽酸羥胺溶液，并在80℃水浴中加熱10分鐘，取出后冷卻至室溫，再加入HAc-NaAc緩沖溶液10mL及5mL鄰菲啰啉溶液，用純水稀釋到50mL刻度，搖勻，靜置10分鐘。 |
| 4 結(jié)果判定? |
| ?將樣品管與標(biāo)準(zhǔn)管進(jìn)行比色，若樣品管內(nèi)所呈現(xiàn)出的紅色深于標(biāo)準(zhǔn)管，則說明樣品中Fe的含量大于1ppm，否則小于或等于1ppm。 |
| 5 注意事項(xiàng)： |
| ?5.1電解液易吸收水分，也容易揮發(fā)，在稱量的過程中要準(zhǔn)確并迅速將稱量好的電解液轉(zhuǎn)移至50mL比色管中。 |
| 5.2測(cè)定時(shí)，控制溶液酸度在pH=2～9較適宜，酸度過高，反應(yīng)速度慢，酸度太低，則Fe2+水解，影響顯色。 |
| 5.3在加熱過程中要注意將比色管擺放好，可以借用500mL燒杯，防止比色管倒入水浴中。 |
| 六、電解液中鋰含量的測(cè)試方法 |
| 1 方法提要 |
| 將待測(cè)電解液樣品用（1+1）HCl加熱水解，再用蒸餾水進(jìn)行稀釋，用原子吸收分光光度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算出待測(cè)樣品中鋰離子的質(zhì)量濃度，根據(jù)算出的鋰離子的質(zhì)量濃度計(jì)算出電解液中鋰鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 |
| 2 儀器與試劑 |
| 儀器：分析天平，燒杯，容量瓶，移液管。 |
| 試劑：蒸餾水，鋰的0.00 ppm，0.25 ?ppm，0.50 ppm，0.75 ppm,1.00 ppm的標(biāo)準(zhǔn)溶液。 |
| 3 分析步驟 |
| 3.1作業(yè)前的準(zhǔn)備：準(zhǔn)備好Li的0.00 ?ppm，0.25 ppm，0.50 ppm，0.75 ppm,1.00 ppm的標(biāo)準(zhǔn)溶液。 |
| ?3.2樣品的準(zhǔn)備：在分析天平中稱取0.2000g（精確到0.0001g）的電解液于小燒杯中，加（1+1）的HCl 3mL加熱溶解2min,再加入2mL的（1+1）HCl的少量的水，冷卻定容到250mL，再從中移取10mL溶液定容到100mL。 |
| 3.3儀器的準(zhǔn)備：打開計(jì)算機(jī)→打開儀器→進(jìn)入工作軟件→系統(tǒng)復(fù)位（每次開機(jī)復(fù)位一次）→復(fù)位完成后點(diǎn)確定→元素選擇→條件設(shè)置→波長(zhǎng)定位→自動(dòng)能量到100%左右 |
| ?3.4氣體的準(zhǔn)備：打開空氣閥門，調(diào)節(jié)輸出壓力0.2MPa～0.3MPa，再打開乙炔閥，調(diào)節(jié)壓力為0.08～0.1MPa，按下主機(jī)乙炔開關(guān)，調(diào)節(jié)乙炔開關(guān)使乙炔流量到刻度線，立即點(diǎn)火。 |
| 3.5檢測(cè)：檢測(cè)順序?yàn)闃?biāo)樣空白→標(biāo)樣→樣品空白→樣品檢測(cè)。 |
| 4 計(jì)算： |
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| X－樣品中六氟磷酸鋰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；????????? |
| C－測(cè)得樣品溶液中鋰的濃度，1μg/mL=1mg/L； |
| M－鋰電解液樣品重，g；?? |
| 151.92－六氟磷酸鋰的分子量，g/mol；???????????? |
| ?6.941－鋰的分子量，g/mol。 |
| 5 注意事項(xiàng)： |
| 5.1使用前檢查氣路管連接是否完好，乙炔鋼瓶壓力是否達(dá)到要求。當(dāng)總壓力降至0.4MPa時(shí)，應(yīng)禁止使用，否則會(huì)使丙酮溢出，影響分析結(jié)果和乙炔鋼瓶正常使用。 |
| 5.2點(diǎn)火前首先檢查廢液管的密封環(huán)是否有水，若無水應(yīng)注水否則容易造成回火。 |
| 5.3每次測(cè)試完畢后，應(yīng)在點(diǎn)火狀態(tài)下吸蒸餾水5分鐘，以清除原子化器中的殘留酸，并在關(guān)機(jī)后用濾紙擦凈燃燒頭。 |
| 5.4每測(cè)完一個(gè)樣品都要對(duì)吸管進(jìn)行清洗。 |
| 七、電解液的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) |
| 1. 材料名稱：電解液? |
| 2. 應(yīng)用類型：動(dòng)力型、儲(chǔ)能型 |
| 3. 技術(shù)指標(biāo)： |
| 測(cè)試項(xiàng)目 | 單位 | 供應(yīng)商數(shù)據(jù) | 測(cè)量?jī)x器 | 合格范圍 |
| 1 | 外觀 | 透明液體，無機(jī)械雜質(zhì) | 目測(cè) | 透明液體，無機(jī)械雜質(zhì) |
| 2 | 水分 | PPM | ≤20 | 微水儀 | ≤20 |
| 3 | HF | PPM | ≤50 | PH計(jì) | ≤30 |
| 4 | 密度 | g/cm3 | 1.23±0.03 | 比重計(jì) | 1.23±0.03 |
| 5 | 電導(dǎo)率 | mS/cm | 11.0±0.5 | 電導(dǎo)率儀 | 11.0±0.5 |
| 6 | 色度 | Hazen | ≤50 | 色譜儀 | ≤50 |
| 7 | 鋰鹽濃度 | % | 13.8±0.5 | AAS | 13.6±0.6 |
| 6. 包裝：防塵包裝、防壓、防潮。 |
| 7. 符合ROHS指令的含量規(guī)定：(鉛（Pb＜1000PPM；鎘（Cd）＜20PPM；汞（Hg）＜5PPM；六價(jià)鉻（Cr6+）＜1000PPM；多溴聯(lián)苯（PBB）＜1000PPM；多溴二苯醚（PBDE）＜1000PPM）。 |
